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Formation of Complex Ions03:45

Formation of Complex Ions

A type of Lewis acid-base chemistry involves the formation of a complex ion (or a coordination complex) comprising a central atom, typically a transition metal cation, surrounded by ions or molecules called ligands. These ligands can be neutral molecules like H2O or NH3, or ions such as CN− or OH−. Often, the ligands act as Lewis bases, donating a pair of electrons to the central atom. These types of Lewis acid-base reactions are examples of a broad subdiscipline called coordination...
Coordination Compounds and Nomenclature02:54

Coordination Compounds and Nomenclature

In most main group element compounds, the valence electrons of the isolated atoms combine to form chemical bonds that satisfy the octet rule. For instance, the four valence electrons of carbon overlap with electrons from four hydrogen atoms to form CH4. The one valence electron leaves sodium and adds to the seven valence electrons of chlorine to form the ionic formula unit NaCl (Figure 1a). Transition metals do not normally bond in this fashion. They primarily form coordinate covalent bonds, a...
Metal-Ligand Bonds02:51

Metal-Ligand Bonds

The hemoglobin in the blood, the chlorophyll in green plants, vitamin B-12, and the catalyst used in the manufacture of polyethylene all contain coordination compounds. Ions of the metals, especially the transition metals, are likely to form complexes.
In these complexes, transition metals form coordinate covalent bonds, a kind of Lewis acid-base interaction in which both of the electrons in the bond are contributed by a donor (Lewis base) to an electron acceptor (Lewis acid). The Lewis acid in...
Structural Isomerism02:34

Structural Isomerism

Isomerism in Complexes
Isomers are different chemical species that have the same chemical formula. Structural isomerism of coordination compounds can be divided into two subcategories, the linkage isomers and coordination-sphere isomers.
Linkage isomers occur when the coordination compound contains a ligand that can bind to the transition metal center through two different atoms. For example, the CN− ligand can bind through the carbon atom or through the nitrogen atom. Similarly, SCN− can be...
Amino acids03:42

Amino acids

Amino acids are the monomers that comprise proteins. Each amino acid has the same fundamental structure, which consists of a central carbon atom, or the alpha (α) carbon, bonded to an amino group (NH2), a carboxyl group (COOH), and to a hydrogen atom. Every amino acid also has another atom or group of atoms bonded to the central atom known as the R group. There are 20 common amino acids present in proteins, each with a different R group. Variation in the amino acid sequence is responsible for...
Ladder Diagrams: Complexation Equilibria01:07

Ladder Diagrams: Complexation Equilibria

Ladder diagrams are useful for evaluating equilibria involving metal-ligand complexes. The vertical scale of the ladder diagram represents the concentration of unreacted or free ligand, pL. The horizontal lines on the scale depict the log of stepwise formation constants for metal-ligand complexes and indicate the dominant species in all the regions.
The formation constant, K1, for the formation of Cd(NH3)2+ complex from cadmium and ammonia is 3.55 × 102. Log K1 (i.e. pNH3) is 2.55, and...

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El nitrofenolato como un bloque de construcción para las cadenas, capas y grupos de lantánidos.

Markus R Bürgstein1, Michael T Gamer, Peter W Roesky

  • 1Forschungszentrum Karlsruhe GmbH, Institut für Technische Chemie, Chemisch-Physikalische Verfahren (ITC-CPV), Postfach 3640, 76021 Karlsruhe, Germany.

Journal of the American Chemical Society
|April 22, 2004
PubMed
Resumen

Este estudio sintetizó nuevos complejos de lantánidos, incluidas cadenas infinitas, grupos tetradecanucleares y capas infinitas, reaccionando el o-nitrofenolato de potasio con los tricloruros de lantánidos. La diversidad estructural dependía del tamaño de los lantánidos y de las condiciones de reacción, revelando formaciones únicas de embalaje y canales.

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Área de la Ciencia:

  • Coordinación Química de la Coordinación
  • Química Inorgánica La Química Inorgánica es la química inorgánica.
  • Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.

Sus antecedentes:

  • Los complejos de lantánidos exhiben diversas estructuras y propiedades.
  • El o-nitrofenolato de potasio es un ligando versátil para la coordinación de metales.

Objetivo del estudio:

  • Para sintetizar y caracterizar nuevos complejos de lantánidos utilizando o-nitrofenolato de potasio.
  • Investigar la influencia del radio iónico del lantánido y las condiciones de reacción en las estructuras resultantes.
  • Para explorar la diversidad estructural, incluyendo infinitas cadenas, racimos y capas.

Principales métodos:

  • Reacción del o-nitrofenolato de potasio con varios tricloruros de lantánidos.
  • La cristalización bajo atmósfera controlada (exclusión del aire o en el aire).
  • Difracción de rayos X monocristalino para la determinación estructural.

Principales resultados:

  • Las cadenas infinitas de [(THF) 4[K(o-O2N-C6H4-O) 4Ln]4]n se formaron con los lantánidos más pequeños (Y, Er, Lu) bajo condiciones anaerobias.
  • Los racimos tetradecanucleares H18[Ln14(micro-eta2-o-O2N-C6H4-O) 8(eta2-o-O2N-C6H4-O) 16 fueron obtenidos bajo condiciones aeróbicas.
  • Las capas infinitas, [[K2O2N-C6H4-O) 5Tb]n y [[K2O2N-C6H4-O) 5Ln) ]n, fueron sintetizadas con los lantánidos más grandes (Sm, Eu, Tb) bajo condiciones anaerobias.
  • Se observaron diferencias estructurales en el embalaje de capas y la formación de canales en función del tamaño y la coordinación de los lantánidos.

Conclusiones:

  • La reacción del o-nitrofenolato de potasio con los tricloruros de lantánido produce diversas arquitecturas supramoleculares.
  • El radio iónico del lantánido y la atmósfera de reacción son factores críticos que controlan la formación de cadenas, racimos o capas.
  • El estudio pone de relieve la adaptabilidad de la química de coordinación de los lantánidos para el diseño de nuevos materiales.